一种“三合一”交变电场加速煤泥水沉降槽制造技术

本实用新型专利技术一种“三合一”交变电场加速煤泥水沉降装置，主要结构由：缓冲段、沉降段、分离段、煤泥水浓度和澄清水浊度检测系统、药剂添加系统、控制系统等部分组成。此装置结构紧凑，能够减小控制滞后，易于实现自动化，安全、稳定、可靠、操作方便。其原理为煤泥水在交变电场的作用下，煤泥颗粒表面水化膜弱化或受到破坏，煤泥颗粒间由水化斥力变为疏水吸引力而聚团沉降，同时在交变电场的作用下，煤泥水中的荷电颗粒也会加速沉降，故对高泥化煤泥水沉降效果较好，高效环保，并能够减小药剂的开支。在工业上应用将是十分理想的煤泥水处理设备。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种“三合一”交变电场加速煤泥水沉降槽
本专利技术为一种用于选煤厂煤泥水沉降澄清的设备，尤其适用于现有药剂制度下难以沉降澄清处理的煤泥水，也适用于颗粒水化作用较强的工业废水。
技术介绍
近年来，由于煤炭开采机械化水平的提高，原煤中矸石含量增大，原煤在洗选过程中产生大量难以沉降澄清处理的高泥化煤泥水。导致煤泥水中颗粒难以沉降澄清的原因有以下几点1、煤泥颗粒表面带有负电，在水中形成静电排斥，导致颗粒难以聚集形成大颗粒；2、水分子在煤泥颗粒表面受到极化作用，使得颗粒表面形成水化膜，颗粒间由于水化斥力及空间位阻效应的存在导致颗粒难以聚集沉降；3、煤泥水中微细颗粒含量大，呈胶体状态稳定分散在煤泥水中，大幅削弱了重力沉降作用，煤泥水沉降澄清困难。这些细泥在洗选回路中循环累加，导致澄清水浓度、粘度升高。目前，煤泥水处理技术主要是通过添加无机盐为主的凝聚剂削弱颗粒表面的静电斥力，添加高分子絮凝剂将颗粒连接起来。这种传统的方法存在以下缺点1、没有考虑到颗粒表面的水化作用，沉降效果不够充分彻底。2、药剂耗量较大，成本较高。3、沉降速度慢，需要的沉降面积较大，故需要更大更多的沉淀浓缩池，使得设备庞大，生产滞后作用较大。煤泥水中难以沉降的组分主要是煤层中的矸石泥化产生的微细粒粘土矿物。澄清该煤泥水的药剂耗量大，并且澄清后的循环水固体含量大。传统的药剂方法主要考虑通过削弱颗粒表面的静电斥力促进颗粒凝聚和絮凝剂的“架桥”网捕作用处理煤泥水。为了能够削弱颗粒表面的水化作用，使得颗粒能够更直接的接触，发生聚集沉降，我们专利技术了一种“三合一”交变电场加速煤泥水沉降槽，该设备对煤泥水施加交变电场，在交变电场的作用下，使得颗粒表面的水分子发生扰动，削弱水化膜的作用。使用该设备能够达到减小药剂耗量、减小生产设备尺寸等目的，具有较好的经济性和适用性。由于能够减小高分子药剂的使用，也给煤泥脱水等作业环节带来了便利。
技术实现思路
鉴于现有的煤泥水处理技术存在着上述不足，我们研究专利技术了一种能够减小药剂耗量、减小沉降面积、降低生产污染、处理效果较好的一种煤泥水处理设备。本技术解决其
技术实现思路
所采用的技术方案是主要结构由缓冲段、沉降段、分离段组成“三合一”槽体(I)，槽体为立方体和倒三角体组合而成的尖底长方体，底面前高后低，缓冲段从前到后依次设有煤泥水入口(2)、缓冲网板(3)、缓冲挡板(4)。沉降段如图设有刮板固定架(5)、刮板钢丝导轨(6)、纵向网状电极(7)、刮板⑶、横向网状电极(9)，其中的电极装置均包有密封绝缘层。分离段上部设有溢流堰(10)，下部设有底流口(11)。 所述的煤泥水入料浓度由浓度测试仪(12)测试，溢流水浊度由浊度测试仪(19)测试，底流浓度由底流浓度测试仪(20)测试，药剂由药剂添加系统(13)添加。所述的智能控制柜(18)由液晶显示器(14)，电场控制系统(15)，药剂添加控制系统(16)刮板运行控制系统(17)组成。本技术根据选煤厂煤泥水处理的实际情况研发。目前高泥化煤泥水在众多选煤厂出现，煤泥水中矿物颗粒表面水化膜的存在，阻碍了煤泥颗粒的聚集沉降，本设备主要为了弱化或破坏煤泥颗粒表面水化膜而设计，从而加速煤泥水的沉降，具有明显的先进性。“三合一”槽体的上部为长方体，相贯的下部为三角体，为前高后低设计，采用混凝土或其他材料制成。为保证流动中的煤泥水能 够有效的沉降，煤泥水从煤泥水入口进入槽体缓冲段，通过网板及隔板对射流的缓冲分散作用，使得流入沉降段的煤泥水为缓慢层流。煤泥水在电极区流动时，电极产生的交变电场会降低煤泥水表面水化膜的厚度，从而使得煤泥颗粒容易聚集沉降。电极为网状板电极，芯层为石墨棒或其他材料制成，密封包覆有绝缘材料。并用其他绝缘性质良好的材料作为支撑。为了达到更好的浓缩效果，在煤泥水沉降末端设有横向网状电极，电极排布紧密，以营造更复杂的电场模式及更高的电场强度，煤泥颗粒可以在网眼间沉降下来。在电场、药剂及重力的多重作用下，煤泥水从上游到下游梯度沉降，底流由刮板刮入底流口由泵排除。澄清溢流经溢流堰收集作为循环水使用。煤泥水入料浓度及溢流水浊度通过测试仪测定，该数据将被传输到智能集中控制系统。首先比照循环水标准，根据溢流水浊度调整电场模式及电场强度。若暂且无法满足要求，则以入料浓度为前馈控制，溢流浊度为反馈控制，以煤泥水浓度与药剂的模型为基础，得出加入药剂的量。底流的浓度通过仪器测定，传输到智能控制系统，用来确定刮板的行进速度。煤泥水浓度、溢流水浊度、底流浓度、电场模式及强度、药剂添加量及刮板运行速度等参数将通过液晶显示器实时显示。此设备结构紧凑合理，与现有设备比较，该设备占地面积小，并通过减小药剂耗量，可以有效的降低煤泥水处理成本，通过减薄煤泥颗粒的水化膜厚度，能够更直接有效的提高循环水澄清度，对环境友好。是及其理想的工业煤泥水沉降设备。附图说明图I为一种“三合一”交变电场加速煤泥水沉降槽结构主视图；图2为一种“三合一”交变电场加速煤泥水沉降槽结构右视图。图中所示，附图标记清单如下I、槽体，2、煤泥水入口，3、缓冲网板，4、缓冲挡板，5、刮板固定架，6、刮板钢丝导轨，7、纵向网状电极，8、刮板，9、横向网状电极，IO、溢流堰，11、底流口，12、煤泥水入料浓度测试仪，13、药剂添加系统，14、液晶显示器，15、电场控制系统，16、药剂添加控制系统，17、刮板运行控制系统，18、控制柜，19、溢流水浊度测试仪，20、底流浓度测试仪。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明图I所示为装置整体结构主视图。煤泥水从入料管2进入槽体，槽体为尖底长方体结构，以混凝土或其他材料制成。进入槽体的高速煤泥水在网板3及隔板4的缓冲分散作用下于沉降段形成层流，网板及隔板可采用合金材料制成。在沉降段起始部分分布纵向网状电极7，在沉降末段采用横向网状电极9，末段煤泥水在网孔中沉降。电极采用石墨棒或金属棒等导电材料制成，外包覆密封绝缘层。沉降淤泥采用刮板8刮出防止堵塞并控制底流浓度。入料浓度通过浓度计12测定，溢流浊度通过浊度计19测定，取得的数据分别传输到智能控制系统。首先根据溢流浊度与标准循环水比较，确定所需电场电压，若单独用交变电场难以达到生产要求，则自动计算所需添加混凝药剂量，并通过药剂添加系统13完成加药。为防止形成电分散，场强一般小于0.8-2. OkV/cm。底流浓度通过浓度计20测定，该数据传入控制系统计算出刮板的行进速度并控制其运行。智能控制系统主要由显示器14，电场电压控制系统15，药剂添加控制系统16，刮板运行控制系统17组成。控制系统各种数据传输线及控制系统内部连接线要联接正确，保证动作协调。图2所示为装置整体结构右视图。从刮板刮出的底流从底流口 11用泵排出，溢流从溢流堰10收集作为循环水使用。从该图可明显看到沉降槽体的尖底长方体结构及其与 底流口之间的布置安排关系。权利要求1.一种“三合一”交变电场加速煤泥水沉降槽，其特征在于主要结构由缓冲段、沉降段、分离段、煤泥水浓度和澄清水浊度检测系统、药剂添加系统、控制系统部分组成；缓冲段、沉降段、分离段组成“三合一”槽体(I)，槽体为立方体和倒三角体的组合而成的尖底长方体，底面前高后低，缓冲段从前到后依次设有煤泥水入口(2)、缓冲网板(3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种“三合一”交变电场加速煤泥水沉降槽，其特征在于：主要结构由：缓冲段、沉降段、分离段、煤泥水浓度和澄清水浊度检测系统、药剂添加系统、控制系统部分组成；缓冲段、沉降段、分离段组成“三合一”槽体(1)，槽体为立方体和倒三角体的组合而成的尖底长方体，底面前高后低，缓冲段从前到后依次设有煤泥水入口(2)、缓冲网板(3)、缓冲挡板(4)。沉降段如图设有刮板固定架(5)、刮板钢丝导轨(6)、纵向网状电极(7)、刮板(8)、横向网状电极(9)，其中的电极装置均包有密封绝缘层。分离段上部设有溢流堰(10)，下部设有底流口(11)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闵凡飞，李宏亮，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：实用新型
国别省市：